Реле активной мощности

 

РЕЛЕ АКТИВНОЙ МОЩНОСТИ, содержащее промежуточный трансформатор тока и промежуточный трансформатор напряжения, . на выходе которого включены последовательно соединенные неуправляемый выпрямитель, пороговый элемент, регулируемый ограничитель напряжения и сглаживающий фильтр, подключенный выходом к одному из входов вычитателя , выход которого подключен ко входу другого, порогового элемента, и управляемый -. выпрямитель, подключенный управляющим входом к выходу промежуточного трансформатора напряжения, а выходом - ко входу другого сглаживающего фильтра, р т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расишрения; функциональных возможностей, в него дополнительно введены усилитель тока, делитель напряжения , инвертирующий усилитель и последовательно включенные вычитатель и пороговый элемент, при этом выход другого сглаживаюS щего фильтра через делитель напряжения подключен к другому входу упомянутого вычитателя и через инвертирующий усилитель к одному входу вновь введенного вычитателя, к другому входу которого подключен выход первого сглаживающего фильтра, а выход промежуточного трансформатора тока через усилитель тока подключен к основному входу управляемого вьшрямителя.

COOS СОВЕТСНИХ

У.. °

РЕСПУБЛИН (19) (11) (51)4 Н 02 Н 3 38

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3630277/24-07 (22) 17.06.83 (46) 30.08.85, Бюл. Р 32 (72) В. А. Ильин и В. М. Шевцов (71) Чувашский государственный университет им. И. Н. Ульянова (53) 621.316.925 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 315243, кл; Н 02 Н 3/42, 1971, Авторское свидетельство СССР Р 920938, кл. Н 02 Н 3/38, 1980.

Авторское свидетельство СССР N 213192, кл. Н 01 Н 83/18, 1965

Реле активного тока РОТ 53, ТУ16,523.427 — 73.

Авторское свидетельство СССР Р 760231, кл. Н 01 Н 83/18, 1978.

Авторское свидетельство СССР N0 936167, кл. Н 02 Н 3/38; Н 01 Н 83/18, 1980. (54) (57) РЕЛЕ АКТИВНОЙ МОЩНОСТИ, содержащее промежуточный трансформатор тока и промежуточный трансформатор напряжения, на выходе которого включены последовательно соединенные неуправляемый выпрямитель, пороговый элемент, регулируемый ограничитель напряжения и сглаживающий фильтр, подключенный выходом к одному из входов вычитателя, выход которого подключен ко входу; друтого. порогового элемента, и управляемый выпрямитель, подключенный управляющим входом к выходу промежуточного трансформатора напряжения, а выходом — ко входу другого сглаживающего фильтра, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения, функциональных возможностей, в него дополнительно введены усилитель тока, делитель напряжения, инвертирующий усилитель и последовательно включенные вычитатель и пороговый элемент, при этом выход другого сглаживаю-. щего фильтра через делитель напряжения подключен к другому входу упомянутого вычитателя и через инвертирующий усилитель к одному входу вновь введенного вычитателя, к другому входу. которого подключен выход первого сглаживающего фильтра, а выход промежуточного трансформатора тока через усилитель тока подключен к основному входу управляемого выпрямителя.

1176407 г где а < — коэффициент преобразования делиты теля 12 напряжения, а инвертирующим усилителем 13 преобразуется в напряжение

О ь=-а k I co5 g!

О а

0 = — 1 со5ф-- э т 03 0 — I cog p- — >О а

4, И что эквивалентно

l0cosq О.

k (3) 1

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах эащи синхронных генераторов. для выявления перегрузки и перехода генератора в двигатель ный режим. S

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей реле путам совмещения в одном устройстве функций реле прямой и обратной активности мощности.

На чертеже изображена функциональная схема реле активной. мощности, Реле содержит промежуточные трансформаторы 1 и 2 тока и напряжения соответственно, последовательно соединенные неуправляемый выпрямитель 3, пороговый темент 4, 15 регулируемый ограничитель 5 напряжения и первый сглаживающий фильтр 6, выход которого подключен к одним входам вычитающих блоков 7 и 8, усилитель 9 тока, на выходе которого каскадно включены управ- 2О ляемый выпрямитель 10 и второй сглаживающий фильтр 11, подключенный выходом через делитель 12 напряжения к другому входу BbplNTBT0JIH 7 и через инвертирующнй усилитель 13 к другому входу вычитателя 8, 25 пороговые элементы 14 н 15, включенные соответственно на выходах вычитателей 7 и 8.

Реле работает следующим образом.

Прн отсутствии на входах преобразователей 1 и 2 хотя бы одной из подводимых . величин напряжение на выходе управляемого выпрямителя 10 равно нулю н реле не работает.

При подведении к входным зажимам реле синусоидальных напряжения и тока на

35 выходе управляемого выпрямителя 10 формируется напряжение где а > — коэффициент усиления инвертирующего усилителя.

Таким образом, при подведении к входным зажимам реле тока и напряжения на соответствующие входы вычитающих блоков

7 и 8 поступают сигналы, пропорциональные активному току и обратной величине действую щего значения напряжения сети. При этом напряжение на выходе вычитающего блока 7 равно а на выходе вычитающего блока 8

Цв -0аkl COS Cf (° (2) а

Пороговый элемент 14 срабатывает, если

0 О, или

0ю=4 со5Ч+",о содержащее постоянную составляющую, про- 4О порциональную активному току, и переменную составляющую. Постоянная составляющая выделяется сглаживающим фильтром 11.

Одновременно с сигналом 0,о на выходе регулируемого ограничителя напряжения 5 45 формируется напряжение а

"5 = }б ц содержащее постоянную составляющую, пропорциональную обратной величине действую-50 щего значения входного напряжения, и переменную составляющую. Постоянная составляющая вьщеляется сглаживающим фильтром 6.

Выходной сигнал сглаживающего фильтра

11 делителя 12 напряжения уменьшается в (1 раэ

Ц, = — I cong

1 Д1 и, о, а

-с1 Исовщ-- >0 что эквивалентно.а

-OIcosg -— ат (4}

Условие (3) может выполняться только в диапазоне, где со5 g p О, т. е. в 1 и 4 квадрантах.

Гаким образом, соотношение (3) является с условием срабатывания реле прямой активной мощности и,следовательно, выход порогового элемента 14 является выходом этого реле.

Пороговый элемент 15 срабатывает, если

7 4 и изменением коэффициента усиления инвертирующего усилителя 13 — a .

Необходимо отметить, что усилитель 9 тока вьпюлняет в устройстве двоякую роль. Вопервых, он усиливает сигнал тока промежуточв ного трансформатора,1 тока, а во-вторых, обеспечивает минимальную величину его сопротивления нагрузки, Тем .самым достигается минимум фазовой погрешности при определении величины активного. тока, вносимой промежуточным трансформатором 1 тока, при широком диапазоне изменения его входного сигнала.

Таким образом, совмещение в одном реле функций одновременного контролирования прямой и обратной активной мощности, увеличение рабочей угловой зоны до 360 значительно расширяет его функциональные возможности. При этом достигается более высокая точность срабатывания реле в двигатель. ном режиме работы генератора, так как реле точно контролирует обратную активную мощность, которая наиболее полно характеризует этот аварийный режим.

3 117640

Неравенство (4) может выполняться только в обратной зоне углов сдвига фаз

I(r

U — c Ц>с-—

2 2

5, т. е. в 2 и 3 квадрантах. где cos g< 0

Последнее соотношение (4) математически точно выражает условие срабатывания реле обратной активной мощности и, следовательно, 10 выход порогового элемента 15 является выходом этого реле.

В неравенствах (3) и (4) величины — g и

1 а !, «, < представляют соответственно уставки

2. срабатывания по активной прямой и обратной мощности. Одновременно и в одинаковой степени обе эти уставки можно изменять регулированием коэффициентов передачи первого и второго каналов -a и х . Однако на практике требуется независимая регулировка уставок реле, что производится изменением коэффициента деления делителя 12 напряжения-с

У чктавитель, щеголькова

Техред А. Бабинец

Редактор Н. Воловик

Корректор В. Синицкая

Подписное

Заказ 5371/52

Тираж 620

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 с

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4